JP4477860B2 - レンズ鏡胴およびカメラ - Google Patents

Description

本発明は、複数のレンズ群を内蔵した、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡胴、およびそのようなレンズ鏡胴を備えたカメラに関する。

従来より上記のレンズ鏡胴やカメラが知られている。

例えば特許文献１には、レンズ群の移動量を大きくできるとともにレンズ鏡筒を前方に繰り出したときにカム環が外部に露呈しないようにすることを目的とし、回転に伴い光軸方向移動を生じるように支持されたカム環と、このカム環の内周側に、回転を規制し、光軸方向移動のみ可能に支持した移動レンズ群枠と、上記カム環の内周面に形成したレンズ群用カム溝に従い、該カム環の回転によって上記移動レンズ群枠をカム環より大きい移動量で移動させるレンズ群用カム機構と、上記カム環の外周側に該カム環を覆うように位置させた、該カム環に対する相対回転は自在で光軸方向には一緒に移動するように係合させた外側鏡枠環とを有するレンズ鏡筒が提案されている。

また、特許文献２には、光軸方向により小型化することを目的とし、光軸中心に回転し外面と内面にそれぞれ第１及び第２のカム溝が形成された回転筒と、光軸方向に直進し回転筒の外側と内側にそれぞれ配置された第１及び第２直進筒とからなる中間ユニットｔｐを備えたレンズ鏡胴が提案されている。
特開２００２−２７７７０９号公報 特開２００３−６６３０８号公報

近年、撮影領域拡大を狙い撮影レンズとして益々の高ズーム倍率の撮影レンズが要求されてきており、焦点距離調節のためのレンズ繰出量が益々大きくなる傾向にある。

一方、近年撮影レンズの結像面に撮像素子を備えて画像データを生成するデジタルカメラが急速に普及しつつあり、撮像素子はひと駒分の写真フィルムよりも一般には小面積であり、このため撮影レンズのレンズ径は小型化の傾向にある。

したがって、レンズ鏡胴としては、小径の筒であって光軸方向には大きく移動するレンズ鏡胴が求められている。

ここで、レンズ鏡胴は、光軸方向に移動するために内周面や外周面に光軸に対し斜めのカム溝を形成した筒やまたこの筒に対し相対的に光軸方向に移動する筒にそのカム溝に嵌入するカムピンを設け、それら双方の筒を相対的に回転することにより光軸方向への繰出し等が行なわれるが、この場合にカム溝は光軸に垂直な方向からあまりにも外れて光軸に平行に近づくと光軸まわりの回転を光軸方向への移動に変換することができない。このカム溝の延びる方向の角度は、筒やカムピンの材質等にもよるが、光軸に垂直な方向に対し５５度以下に抑える必要がある。

ところが、上述のように、小径かつ光軸方向への移動量が大きなレンズ鏡胴の場合、光軸まわりの距離が短かく光軸方向の距離が長いカム溝、すなわち上記の角度制限を越えた角度で光軸に平行に近づいたカム溝となってしまい、このままでは、レンズ鏡胴のスムーズな動きを確保することができない。この問題を解決するために、材料を工夫し、あるいは別部材を追加して、カム溝とカムピンとの摺動抵抗を下げることにより上記の角度限界を越えることも考えられるが、もともと、コストや強度等も考慮して材料を選定しているため、異なる材料に変更したり部材を追加するのではコストアップを免れないという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、単純には角度限界を越えて光軸に平行に近づくカム溝を形成する必要を生じる程度に小径あるいは繰出し量の大きなレンズ鏡胴であっても、材料の変更や別部材追加によるコストアップを伴うことなく、スムーズな動きが実現されたレンズ鏡胴およびそのレンズ鏡胴を備えたカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のレンズ鏡胴は、それぞれ光軸方向に移動する光軸方向最前方の第１レンズ群と第１レンズ群に隣接する第２レンズ群とを含む複数のレンズ群を内蔵した、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡胴において、
第１レンズ群を保持する第１保持部材と、
第２レンズ群を保持する第２保持部材と、
第１保持部材と第２保持部材を光軸方向に移動させながら第１保持部材と第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に回転させるカム機構とを備えたことを特徴とする。

ここで、上記本発明のレンズ鏡胴において、上記カム機構が、
外周面および内周面の一方に第１保持部材を駆動するための第１カム溝が形成されるとともに、外周面および内周面の他方に第２保持部材を駆動するための、駆動に要する回転量が第１カム溝とは異なる第２カム溝が形成されたカム筒と、
第１保持部材と第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し、第１カム溝と第２カム溝の、駆動に要する回転量の差異を補償する補償分だけ光軸まわりに相対的に回転させるレンズ回転機構とを備えたものであることが好ましい。

また、この場合に、上記レンズ回転機構が、
第１保持部材の回転を規制する第１キーと、
第２保持部材の回転を規制する第２キーと、
第１キーおよび第２キーを光軸方向にそれぞれ案内するとともに、第１キーおよび第２キーのうち少なくとも一方を、他方に対し、補償分だけ光軸まわりに相対的に回転させる第１キー溝および第２キー溝が形成された固定部材とを備えたものであることが好ましい。

また、上記レンズ鏡胴が沈胴および繰出しが自在であるとともに、繰出し状態において焦点距離の調節が自在なレンズ鏡胴であって、上記カム機構は、第１保持部材と第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に、沈胴と繰出しとの間でのみ回転させ、繰出し状態にあって焦点距離の調節を行なうにあたっては、第１保持部材および第２保持部材の回転を禁止して直進させるものであることも好ましい。

また、このレンズ鏡胴を通過する被写体光の光量を制御する光量制御部材を備え、第２保持部材が、第２レンズ群を保持するとともに光量制御部材を保持するものであることも好ましい態様である。

また、上記目的を達成する本発明のカメラは、それぞれ光軸方向に移動する光軸方向最前方の第１レンズ群とその第１レンズ群に隣接する第２レンズ群とを含む複数のレンズ群を内蔵した、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡胴を備え、そのレンズ鏡胴を通過してきた被写体光を捉えることにより撮影を行なうカメラにおいて、
レンズ鏡胴が、
第１レンズ群を保持する第１保持部材と、
第２レンズ群を保持する第２保持部材と、
第１保持部材と第２保持部材を光軸方向に移動させながら第１保持部材と第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に回転させるカム機構とを備えたことを特徴とする。

本発明における第１保持部材および第２保持部材に対応する部材は、通常、光軸まわりの回転は禁止され光軸方向に直進移動するように構成される。これに対し、本発明のレンズ鏡胴の場合、第１保持部材と第２保持部材を光軸方向に移動させながら第１保持部材と第２保持部材のうちの一方を他方に対して光軸周りに回転させるカム機構を設けたため、その相対回転の回転量分だけカム溝が延びる角度を光軸に平行な方向から遠ざけた方向とすることができ、小径化、繰出し量の長尺化に適合する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１，図２は、本発明のレンズ鏡胴の一実施形態が組み込まれた本発明のカメラの一実施形態である、デジタルカメラの外観斜視図である。

ここで、図１には、このデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴が沈胴状態にあるときの外観が示されており、図２には、そのレンズ鏡胴が繰出し状態にあるときの外観が示されている。

図１、図２に示すデジタルカメラ１のレンズ鏡胴１００には、後述するような３群で構成された撮影レンズが内蔵されており、それら３群のレンズ群のうち第１群と第２群を光軸方向に移動させることにより焦点距離調節が行なわれるとともに、第３群のフォーカスレンズを光軸方向に移動させることによりピント調節が行なわれる。

図１および図２に示すデジタルカメラ１の正面上部には、補助光発光窓１２およびファインダ対物窓１３が配置されている。また、このデジタルカメラ１の上面には、シャッタボタン１４が配置されている。

このデジタルカメラ１の、図示しない背面には、ズーム操作スイッチが配備されており、このズーム操作スイッチの一方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴１００が望遠側に繰り出し、ズーム操作スイッチの他方を押すと、押し続けている間、レンズ鏡胴１００が広角側に移動する。

図３，図４および図５は、図１，図２に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴の、光軸に沿う断面図である。この図３，図４および図５は、それぞれ、最大広角状態（ワイド端と称する）、最大望遠状態（テレ端と称する）および沈胴状態を示す。尚、これら図３，図４および図５は、正確な断面図ではなく、このレンズ鏡胴の動作説明に必要な要素がこの断面図上にあらわれるように、本来はこの断面図上には存在せず光軸まわりの別の角度位置に存在する要素もこの断面図上に示してある。

このレンズ鏡胴１００には、第１レンズ群２１０と第２レンズ群２２０と第３レンズ群２３０とからなる３群構成の撮影レンズが内蔵されている。この３群構成の撮影レンズのうちの第３レンズ群２３０は、フォーカスレンズとして用いられる。

ここで、第１レンズ群２１０は、第１移動筒１１０に保持されている。また、その第１移動筒１１０には第１レンズ群２１０の前面周囲を覆う化粧板１１９も取り付けられている。

第１移動筒１１０には、カムフォロワピン１１１が備えられており、このカムフォロワピン１１１は、カム筒１２０の外周面のカム溝１２１（図６（Ａ）参照）と係合している。

また、第１移動筒１１０には、光軸まわりの回転の規制を受けるための回転規制部１１２が設けられており、この回転規制部１１２は、カム筒１２０を取り巻く中間筒１３０に設けられたキー溝１３１に嵌合している。したがって、第１移動筒１１０と中間筒１３０は光軸方向への相対移動は可能であり、光軸まわりの回転は一体的にのみ行なわれる。

また、カム筒１２０に設けられた、回転方向に一周する凸条部１２２が、中間筒１３０に設けられた、回転方向に一周する溝１３２に嵌入しており、したがってカム筒１２０と中間筒１３０は、光軸まわりの相対回転は可能であり、光軸方向には一体的にのみ移動可能である。

したがって、中間筒１３０とカム筒１２０が相対的に回転すると、第１移動筒１１０は、カム筒１２０の外周面に設けられたカム溝１２１の形状に従って光軸方向に移動し、その第１移動筒１１０に保持された第１レンズ群２１０が光軸方向に移動する。

この撮影レンズを構成する第２レンズ群２２０は、第２レンズ枠１４０に保持されている。また、この第２レンズ枠１４０には、さらに、シャッタと絞りとからなるシャッタユニット１４７を保持する保持部材１４５が、第２レンズ枠１４０に対し所定範囲内で光軸方向にスライド自在に保持されている。この保持部材１４５は、コイルバネ１４６により、光軸方向前方に付勢されており、その保持部材１４５は、図３および図４に示す繰出状態では第２レンズ枠１４０から最大限前方に離れた撮影位置に配置され、図５に示す沈胴状態では、第１レンズ枠１１０に押されて、第２レンズ枠１４０に近づいた収納位置に配置される。

第２レンズ枠１４０はその外周面にカムフォロワピン１４１を有し、カムフォロワピン１４１は、カム筒１２０の内周面に設けられたカム溝１２３（図６（Ｂ）参照）と係合している。第２レンズ枠１４０の外周面には、カムフォロワピン１４１が、円周方向に３箇所、一所につき前後２個（合計６個）設けられており、また、それら前後２個のカムフォロワピンは、回転方向に互いにずれた位置に設けられている。すなわち、図６については後でも言及するが、前側のカムフォロワピンが図６（Ｂ）に示すカム溝１２３のＡ点に係合しているときに後側のカムフォロワピンはＢ点に係合するように、回転方向に相互に異なる位置に設けられている。

また、図３〜図５に示すように、第２レンズ枠１４０は、直進キーリング１５０と嵌合するキー溝１４２を有する。したがって第２レンズ枠１４０は、直進キーリング１５０に対し、光軸まわりの回転は禁止されて光軸方向の移動のみが可能となっている。

また、直進キーリング１５０には、円周方向に一周する突条部１５１が設けられており、その突条部１５１が、カム筒１２０に設けられた、円周方向に一周する溝１２４に嵌入している。したがって直進キーリング１５０とカム筒１２０は光軸まわりの相対的な回転のみ可能であり、光軸方向への移動は一体的に行なわれる。

したがって、カム筒１２０が直進キーリング１５０に対し光軸まわりに相対的に回転すると、第２レンズ枠１４０は、カム筒１２０の内周面に設けられたカム溝１２３に従って光軸方向に移動する。

また、直進キーリング１５０は、固定筒１６０に設けられた直進溝１６１に嵌入しており、したがって直進キーリング１５０は、光軸まわりの回転は禁止され光軸方向への移動のみが行なわれる。

また中間筒１３０は、固定筒１６０に設けられたカム溝１６２に嵌合するカムフォロワピン１３３を有する。このカム溝１６２は、図５に示す沈胴状態から図３に示すワイド端まで繰り出す間に１５゜回転するように溝が延びている（図７参照）。したがって中間筒１３０および第１移動筒１１０は、そのカム溝１６２に従って、沈胴状態（図５）からワイド端（図３）に至る間に１５゜回転しながら光軸方向に繰り出すことになる。

また、カム筒１２０には、外周３箇所にカムフォロワピン１２５が植設されており、このカムフォロワピン１２５は、固定筒１６０に設けられた、その固定筒１６０の表裏を貫通して設けられたカム溝１６３を貫通して、駆動筒１７０の内面に設けられたキー溝１７１に嵌入している。

駆動筒１７０は図示しないズームモータからの駆動力を受けて光軸まわりに回転駆動され、その回転はカムフォロワピン１２５を介してカム筒１２０に伝達され、第１レンズ群２１０と第２レンズ群２２０との間隔がカム筒１２０の外周面と内周面との双方のカム溝１２１，１２３に従って変化し、ズーミングが行なわれる。

また、第３レンズ群２３０であるフォーカスレンズは保持枠１８０に保持されている。この保持枠１８０は、ガイド棒１９１が貫通するガイド孔１８１ａを有するガイド部１８１を備えており、さらに、この保持枠１８０には、送りねじ１９２に螺合するナット１８２が固定されている。

この送りねじ１９２には、フォーカスモータ１９０の回転駆動力が図示しないギア列を介して伝達されて、この送りねじ１９２が回転し、その回転に伴って保持枠１８０が送りねじ１９２の回転に応じた分だけ、その送りねじ１９２とガイド枠１９１とに案内されて光軸方向に移動してピント調整される。これにより、第１レンズ群２１０、第２レンズ群２２０、および第３レンズ群（フォーカスレンズ）を経由した被写体光は、さらに光学フィルタ３１０を通って、ＣＣＤ固体撮像素子３２０の受光面３２０ａに結像する。このＣＣＤ固体撮像素子３２０では、その受光面３２０ａ上に結像した被写体像を表わす画像信号が生成される。

図６は、カム筒１２０に設けられたカム溝の形状を示す図である。図６（Ａ），図６（Ｂ）は、カム筒１２０の、それぞれ、外周面に設けられたカム溝１２１、内周面に設けられたカム溝１２３の形状を示している。

図６（Ａ）に示すカム筒１２０の外周面のカム溝１２１には、図３〜図５に示す第１移動筒１１０のカムフォロワピン１１１が嵌入しており、図示の０゜の位置はレンズ鏡胴が沈胴状態にあるときの、そのカムフォロワピン１１１の嵌入位置であり、図示の７５゜の位置は、レンズ鏡胴がワイド端にあるときのカムフォロワピン１１１の嵌入位置であり、図示の１６０゜の位置は、レンズ鏡胴がテレ端にあるときのカムフォロワピン１１１の嵌入位置である。

また、図６（Ｂ）に示す、カム筒１２０の内周面に設けられたカム溝１２３には、第２レンズ枠１４０の外周に設けられたカムフォロワピン１４１が嵌入している。

図６（Ｂ）に一点鎖線で示した点Ａ，Ｂは、レンズ鏡胴が沈胴状態にあるときのカムフォロワピン１４１の嵌入位置であり、それらの点Ａ，Ｂから６０゜回転した位置が、レンズ鏡胴がワイド端にあるときのカムフォロワピン１４１の嵌入位置であり、点Ａ，Ｂから１４５゜回転した位置が、レンズ鏡胴がテレ端にあるときのカムフォロワピン１４１の嵌入位置である。

前述したように、第２移動筒１４０の外周に設けられたカムフォロワピン１４１は、円周方向に３箇所、かつ１箇所ごとに相互に位相のずれた位置に前後２個設けられている。ここで、点Ａ，Ｂ（沈胴状態）から６０゜回転した状態（ワイド端）では、前後に２個設けられたカムフォロワピンのうちの後ろ側のカムフォロワピン（沈胴状態において点Ｂに嵌入していたカムフォロワピン）はカム溝１２３から外れるが前側のカムフォロワピン（沈胴状態において点Ａに嵌入していたカムフォロワピン）はカム溝１２３に嵌入した状態にあるためカム筒１２０に対する第２移動筒１４０の位置が定められ、またこれと同様に、点Ａ，Ｂ（沈胴状態）から１４５゜回転した状態（テレ端）では、前後２個のカムフォロワピンのうちの前側のカムフォロワピン（沈胴状態において点Ａに嵌入していたカムフォロワピン）がカム溝１２３から外れるが、今度は後ろ側のカムフォロワピン（沈胴状態において点Ｂに嵌入していたカムフォロワピン）がカム溝１２３に嵌入した状態あるため、この状態においてもカム溝１２３に対する第２移動筒１４０の位置が定められる。

このように、第２移動筒１４０の外周に相互に位相のずれた前後２個のカムフォロワピンを設けたことにより、常に、少なくとも前後いずれかのカムフォロワピン１４１がカム溝１２３に嵌入位置決めされた状態が保たれる。

ここで、図６に示すように、カム筒１２０の外周面に設けられたカム溝１２１は、沈胴状態から７５゜回転することによって、第１移動筒１１０をワイド端まで繰り出すカム溝であり、カム筒１２０の内周面に設けられたカム溝１２３は、沈胴状態から６０゜回転することによって第２移動筒１４０をワイド端まで繰り出すカム溝である。すなわち、これらのカム溝１２１，１２３は、第１移動筒１１０と第２移動筒１４０をそれぞれ沈胴状態からワイド端まで駆動するのに要する回転量が相互に異なっており、このままでは、沈胴状態からワイド端まで繰り出すにあたり、１つのカム筒１２０を、外周面については７５゜回転させ、内周面については６０゜回転させる必要があるという矛盾が生じることになる。この矛盾の解決手段については後述することとし、ここでは先ずカム筒１２０の外周面と内周面とで沈胴状態からワイド端まで繰り出すのに必要な回転量を異ならせている理由について説明する。

カム溝１２１，１２３はカム筒１２０の回転方向の駆動力を光軸方向への駆動力に変換する作用を担っており、駆動力の変換効率からすると図６（Ａ）に示す角度θが小さい方が望ましい。この角度θが大きくなると、カムフォロワピンとカム溝との間の摩擦抵抗が増大して変換効率が低下し、さらに、このカム筒１２０の材質やそのカム筒のカム溝に嵌入するカムフォロワピンの材質にもよるが、角度θがそれらの材質等で定まる所定の限界角度を越えると回転方向の駆動力を光軸方向の駆動力に変換することができなくなる。

本実施形態では、図６（Ａ）に示す、カム筒１２０の外周面に設けられたカム溝１２１の図示の角度θは５２゜程度であり、ズームモータ（図示せず）の駆動力や、カム筒やカムフォロワピンの材質等を考慮するとほぼ限界の角度に近く、仮に、図６（Ｂ）に示す内周面のカム溝１２３と同様に沈胴状態から６０゜でワイド端まで繰り出すようにカム溝１２１を設けると、角度θが限界を越えてしまう結果となる。したがってカム筒１２０の外周面のカム溝１２１は、第１移動筒１１０を、沈胴状態から７５゜回転することによってワイド端まで繰り出すように設けられている。

一方カム筒１２０の内周面に設けられたカム溝１２３は、６０゜の回転で限界角度を越えることなく第２移動筒１４０を沈胴状態からワイド端まで繰り出すことができる。カム筒１２０の内周面に設けられたカム溝１２３を、外周面のカム溝１２１に合わせ、沈胴状態から７５゜回転することによってワイド端まで繰り出すように設けることも一応考えられるが、カム筒１２０の内周面に複数本設けられているカム溝の回転角度を外周面のカム溝１２１に合わせて７５゜とすると、本実施形態における第２レンズ群の光軸方向の移動量を考えたとき、第２移動筒１４０を所望の移動軌跡に沿って正しく移動させるためのカム溝が成立しなくなってしまう。このため、本実施形態では、カム筒外周面のカム溝１２１は、沈胴状態から７５゜回転することにより第１移動筒１１０をワイド端まで繰り出すように、その形状が定められるとともに、カム筒内周面のカム溝１２３は、沈胴状態から６０゜回転することにより、第２移動筒１４０をワイド端まで繰り出すように、その形状が定められている。

図７は、固定筒内周面に形成されたカム溝の形状を示す図である。
この固定筒１６０には、図３〜図５に示すキーリング１５０が嵌入してそのキーリング１５０の光軸まわりの回転を禁止する直進溝１６１、中間筒１３０の外周面に設けられたキーフォロワピン１３３が嵌入するカム溝１６２、および固定筒の内周面と外周面とに貫通しカム筒１２０に植設されたカムフォロワピン１２５が貫入するカム溝１６３が設けられ
ている。

前述したとおり、カム筒１２０に植設されたカムフォロワピン１２５は、固定筒１６０のカム溝１６３を貫通し駆動筒１７０のキー溝１７１に嵌入している。このレンズ鏡胴が沈胴状態（図５参照）にあるときには、カム筒１２０に植設されたカムフォロワピン１２５は、固定筒１６０のカム溝１６３の、図７に「沈胴」という文字で示した位置に嵌入しており、駆動筒１７０が６０゜回転すると、カム筒１２０に設けられたカムフォロワピン１２５がカム溝１６３に従って「沈胴」の位置から「ＷＩＤＥ６０゜」の位置に移動する。したがって、カム筒１２０も６０゜回転するとともに、光軸方向についても、カム溝１６３に従って、「沈胴」の位置から「ＷＩＤＥ６０゜」の位置まで前方に繰り出す。

前述したように、中間筒１３０は、カム筒１２０に対し相対回転自在であって光軸方向には一体的にのみ移動可能となっている。また、中間筒１３０に設けられたカムフォロワピン１３３が固定筒１６０の内周面のカム溝１６２に嵌入している。このため、カム筒１２０がカム溝１６３に従って、「沈胴」位置から「ＷＩＤＥ６０゜」の位置まで、６０゜回転するとともに繰り出される間、中間筒１３０のカムフォロワピン１３３は、カム溝１６２の「沈胴位置」から「撮影位置」まで、移動し、したがって中間筒１３０は、カム筒１２０と一体的に繰り出されながらカム筒１２０の回転方向とは逆の方向に１５゜回転する。

また、前述のとおり、第１移動筒１１０に設けられた回転規制部１１２が中間筒１３０のキー溝１３１に嵌入しており、したがって第１移動筒１１０は、中間筒１３０に対して光軸方向への移動のみが可能であって、中間筒１３０に対する光軸まわりの相対回転は禁止されている。したがって中間筒１３０が、固定筒１６０の内周面のカム溝１６２に従って１５゜回転すると第１移動筒１１０も中間筒１３０の回転に合わせて１５゜回転する。

第１移動筒１１０の内周面には、カム筒１２０の外周面に設けられたカム溝１２１（図６（Ａ）参照）に嵌入するカムフォロワピン１１１が設けられており、カム筒１２０が沈胴状態からワイド端まで６０゜回転する間に中間筒１３０および第１移動筒１１０はそのカム筒１２０の６０゜回転の回転方向とは逆方向に１５゜回転し、カム筒１２０は第１移動筒１１０に対し相対的には７５゜回転することになり、したがって第１移動筒１１０に設けられたカムフォロワピン１１１は、カム筒１２０の外周面のカム溝１２１を、図６（Ａ）に示す７５゜の間を進むことになる。

一方、第２レンズ枠１４０は、直進キーリング１５０と嵌合するキー溝１４２を有し、直進キーリング１５０は、固定筒１６０の直進溝１６１（図７参照）に嵌入している。したがって第２レンズ枠１４０は、固定筒１６０に対し回転は禁止され、光軸方向への移動のみが許容されている。その第２レンズ枠１４０には、カム筒１２０の内周面に設けられたカム溝１２３（図６（Ｂ）参照）に嵌入するカムフォロワピン１４１が設けられており、カム筒１２０が沈胴状態からワイド端まで６０゜回転すると、第２レンズ枠１４０も、図６（Ｂ）に示すカム溝１２３に従って、０゜の位置から６０゜の位置まで光軸方向に直進する。

このように、カム筒１２０の内周面のカム溝１２３は沈胴状態からワイド端までの間に６０゜回転し、その間に、カム筒１２０の外周面のカム溝１２１は沈胴状態からワイド端に至るまでの間に７５゜回転する必要があるという矛盾点は、中間筒１３０および第１移動筒１１０をカム筒１２０の６０゜回転する間に、その回転方向とは逆方向に１５゜回転させることにより解消している。こうすることにより、カム筒１２０の外周面のカム溝１２１の角度θ（図６（Ａ）参照）を所定角度以内に抑えることができ、なめらかに動作するカム機構が実現されている。

駆動筒１７０がワイド端を越えてテレ端に向かって回転すると、カム筒１２０に設けられたカムフォロワピン１２５は、図７に示す固定筒１６０のカム溝１６３を、「ＷＩＤＥ６０゜」の位置から「ＴＥＬＥ１４５゜」の位置まで移動する。カム溝１６３の、「ＷＩＤＥ６０゜」と「ＴＥＬＥ１４５゜」との間は円周方向に延びており、したがってワイド端とテレ端との間のズーミング領域ではカム筒１２０および中間筒１３０は光軸方向には移動せず、中間筒１３０のカムフォロワピン１３３は、固定筒１６０のカム溝１６２の「撮影位置」（図７参照）に留まったままとなり、カム筒１２０が８５゜（テレ端の１４５゜−ワイド端の６０゜）回転する。

その間、第１移動筒１１０のカムフォロワピン１１１は図６（Ａ）に示すカム筒１２０の外周面のカム溝１２１の、図６（Ａ）に示す７５゜の位置から１６０゜の位置までそのカム溝１２１に従って光軸方向に移動し、これにより第１レンズ群２１０が光軸方向に移動する。また、これとともに、第２レンズ群１４０のカムフォロワピン１４１は、カム筒１２０の内周面のカム溝１２３の図６（Ｂ）に示す６０゜の位置から１４５゜の位置までそのカム溝１２３に従って光軸方向に移動し、これにより第２レンズ群２２０も光軸方向に移動する。このようにして駆動筒１７０およびカム筒１２０が沈胴状態から６０゜回転する間にワイド端まで繰出しが行なわれ、その後８５゜回転する間に、ワイド端からテレ端までズーミングが行なわれる。

図８は、本実施形態のデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。

このデジタルカメラ１には、図３〜図５に示す第１レンズ群２１０と第２レンズ群２２０と第３レンズ群２３０とからなる３群構成の撮影レンズ２００、シャッタユニット１４７、およびＣＣＤ固体撮像素子３２０が備えられている。撮影レンズ２００およびシャッタユニット１４７を経由してＣＣＤ固体撮像素子３２０上に結像された被写体像は、ＣＣＤ固体撮像素子３２０により、アナログの画像信号に変換される。ここで、シャッタユニット１４７は、ＣＣＤ固体撮像素子３２０に照射される光量を制限する絞りとＣＣＤ固体撮像素子３２０からアナログ信号を読み出すにあたり光によるスミアの発生を抑えるためのシャッタとから構成されている。

また、ここには補助光発光部１２が備えられており、この補助光発光部６００は、低輝度時に、図１，図２に示す補助光発光部１２からカメラ前方に向けて補助光を発光する。また、この補助光発光部６００は、低輝度以外の必要時にも発光させることができる。

また、このデジタルカメラ１には、アナログ信号処理部５０１と、Ａ／Ｄ部５０２と、デジタル信号処理部５０３と、テンポラリメモリ５０４と、圧縮伸長部５０５と、内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６と、画像モニタ５０７と、駆動回路５０８とが備えられている。ＣＣＤ固体撮像素子３２０は、駆動回路５０８内のタイミング発生回路（図示せず）によって発生したタイミングで駆動され、アナログの画像信号を出力する。また、駆動回路５０８には、撮影レンズ２００、シャッタユニット１４７、補助光発光部６００等を駆動する駆動回路も含まれている。ＣＣＤ固体撮像素子３２０から出力されたアナログの画像信号は、アナログ信号処理部５０１でアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ部５０２でＡ／Ｄ変換されてデジタル信号処理部５０３でデジタル信号処理される。デジタル信号処理された後の画像を表わす画像データはテンポラリメモリ５０４に一時的に格納される。テンポラリメモリ５０４に格納された画像データは、圧縮伸長部５０５で圧縮されて内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６に記録される。尚、撮影モードによっては、圧縮の過程を省いて内蔵メモリ（またはメモリカード）５０６に直接記録してもよい。また、テンポラリメモリ５０４に格納された画像データは画像モニタ５０７に読み出され、これにより画像モニタ５０７に被写体の画像が表示される。

さらに、このデジタルカメラ１には、このデジタルカメラ１全体の制御を行なうＣＰＵ５０９と、ズーム操作スイッチ等を含む操作スイッチ群５１０と、シャッタボタン１４とが備えられており、操作スイッチ群５１０を操作して、所望の画角に設定することを含む所望の撮影状態に設定してシャッタボタン１４を押下することにより、写真撮影すなわち上述の画像データの生成が行なわれる。

本発明の一実施形態であるデジタルカメラの外観斜視図である。 本発明の一実施形態であるデジタルカメラの外観斜視図である。 図１，図２に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴の、ワイド端における断面図である。 図１，図２に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴の、テレ端における断面図である。 図１，図２に示すデジタルカメラに組み込まれたレンズ鏡胴の、沈胴状態における断面図である。 カム筒に設けられたカム溝の形状を示す図である。 固定筒内周面に形成されたカム溝の形状を示す図である。 本実施形態のデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
１２ 補助光発光窓
１３ ファインダ対物窓
１４ シャッタボタン
１００ レンズ鏡胴
１１０ 第１移動筒
１２０ カム筒
１３０ 中間筒
１４０ 第２レンズ枠
１５０ 直進キーリング
１６０ 固定筒
１７０ 駆動筒
２００ 撮影レンズ
２１０ 第１レンズ群
２２０ 第２レンズ群
２３０ 第３レンズ群
３２０ ＣＣＤ固体撮像素子

Claims (5)

1. それぞれ光軸方向に移動する光軸方向最前方の第１レンズ群と該第１レンズ群に隣接する第２レンズ群とを含む複数のレンズ群を内蔵した、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡胴において、
   前記第１レンズ群を保持する第１保持部材と、
   前記第２レンズ群を保持する第２保持部材と、
   前記第１保持部材と前記第２保持部材を沈胴から繰出しの間で光軸方向に移動させながら該第１保持部材と該第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に回転させるカム機構とを備え、
   前記カム機構が、
   外周面および内周面の一方に前記第１保持部材を駆動するための第１カム溝が形成されるとともに、外周面および内周面の他方に前記第２保持部材を駆動するための、駆動に要する回転量が前記第１カム溝とは異なる第２カム溝が形成されたカム筒と、
   前記第１保持部材と前記第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し、前記第１カム溝と前記第２カム溝の、駆動に要する回転量の差異を補償する補償分だけ光軸まわりに相対的に、前記カム筒の回転方向に対して逆方向に回転させるレンズ回転機構とを備えたものであることを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記レンズ回転機構が、
   前記第１保持部材の回転を規制する第１キーと、
   前記第２保持部材の回転を規制する第２キーと、
   前記第１キーおよび前記第２キーを光軸方向にそれぞれ案内するとともに、該第１キーおよび該第２キーのうち少なくとも一方を、他方に対し、前記補償分だけ光軸まわりに相対的に回転させる第１キー溝および第２キー溝が形成された固定部材とを備えたものであることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡胴。
3. 前記レンズ鏡胴は沈胴および繰出しが自在であるとともに、繰出し状態において焦点距離の調節が自在なレンズ鏡胴であって、
   前記カム機構は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に、沈胴と繰出しとの間でのみ回転させ、繰出し状態にあって焦点距離の調節を行なうにあたっては、前記第１保持部材および前記第２保持部材の回転を禁止して直進させるものであることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡胴。
4. 前記レンズ鏡胴を通過する被写体光の光量を制御する光量制御部材を備え、前記第２保持部材が、前記第２レンズ群を保持するとともに前記光量制御部材を保持するものであることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡胴。
5. それぞれ光軸方向に移動する光軸方向最前方の第１レンズ群と該第１レンズ群に隣接する第２レンズ群とを含む複数のレンズ群を内蔵した、沈胴および繰出しが自在なレンズ鏡胴を備え、該レンズ鏡胴を通過してきた被写体光を捉えることにより撮影を行なうカメラにおいて、
   前記レンズ鏡胴が、
   前記第１レンズ群を保持する第１保持部材と、
   前記第２レンズ群を保持する第２保持部材と、
   前記第１保持部材と前記第２保持部材を沈胴から繰出しの間で光軸方向に移動させながら該第１保持部材と該第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し光軸まわりに相対的に回転させるカム機構とを備え、
   前記カム機構が、
   外周面および内周面の一方に前記第１保持部材を駆動するための第１カム溝が形成されるとともに、外周面および内周面の他方に前記第２保持部材を駆動するための、駆動に要する回転量が前記第１カム溝とは異なる第２カム溝が形成されたカム筒と、
   前記第１保持部材と前記第２保持部材とのうちの少なくとも一方を他方に対し、前記第１カム溝と前記第２カム溝の、駆動に要する回転量の差異を補償する補償分だけ光軸まわりに相対的に、前記カム筒の回転方向に対して逆方向に回転させるレンズ回転機構とを備えたものであることを特徴とするカメラ。

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